KR20110134707A - 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
이와 같은 본 발명에 따르면, 태그로부터의 송출 신호를 수신하는 복수의 리더에 지향성 안테나를 각각 설치하고, 그 지향성 안테나를 통해 입사된 신호의 세기를 이용하여 태그의 방향을 1차적으로 추적한 후, TDOA 방식을 이용하여 태그의 위치를 2차적으로 추적함으로써 위치 추적의 정확도를 한층 높일 수 있다.
Description
도 2는 본 발명에 따른 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 방법의 실행과정을 보여주는 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 방법에 있어서, 지향성 안테나를 이용한 태그의 1차 위치 추적 과정을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 방법에 있어서, TDOA 방식을 이용한 태그의 2차 위치 추적 과정을 보여주는 도면.
130...싱크 140...서버
150...클라이언트
230a∼230d...지향성 안테나 240...제어부
Claims (9)
- 위치추적 대상 물체에 각각 부착되는 것으로, 각각의 대상 물체를 구별하기 위해 고유 ID를 각각 가지며, 미리 설정된 주기로 자신의 정보를 주위로 송출하는 태그;
다른 리더와의 구별을 위해 각각 고유 ID를 가지고, 상호 일정한 간격으로 설치되며, 상기 태그로부터 송출된 정보를 수신하여 그 태그의 정보와, 신호 세기 정보 및 리더 자신의 정보를 상위 계층으로 전송하고, 상위 계층으로부터의 정보를 수신하여 상기 태그로 전송하는 복수의 리더;
상기 복수의 리더에 각각 설치되며, 상기 태그로부터의 송출 정보를 수신하고, 상위 계층으로부터 상기 리더로 전송된 정보를 수신하여 전파 신호 형태로 상기 태그로 전송하는 복수의 지향성 안테나; 및
사용자에 의해 입력된 명령에 따라 상기 리더에 명령을 전송하거나, 상기 리더로부터 전송받은 상기 태그에 관한 정보를 분석하여 태그의 위치를 계산 및 추적하는 제어부를 포함하며,
상기 리더는 상기 복수의 지향성 안테나를 통해 입사된 신호 세기 정보를 이용하여 태그의 방향성을 1차적으로 추적하고, 상기 제어부는 TDOA 방식을 이용하여 태그의 위치를 2차적으로 추적하여, 상기 리더에 의한 1차 추적 결과와 상기 제어부에 의한 2차 추적 결과를 바탕으로 최종 위치 추적 결과를 채택하는, 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 2차 추적 결과가 상기 1차 추적 결과의 범위 안에 있는 경우만 2차 추적 결과를 최종 위치 추적 결과로서 채택하는, 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 지향성 안테나는 각각 서로 다른 방향을 지향하도록 설치된 복수의 단위 안테나의 어레이(array)로 구성되는, 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 복수의 리더는 상기 복수의 지향성 안테나를 이용하여 태그의 방향성을 1차적으로 추적함에 있어서, 각각 자신에게 설치된 안테나 어레이의 복수의 단위 안테나를 미리 설정된 시간 간격으로 스위칭하면서, 각 단위 안테나에 의해 수신되는 신호의 크기를 서로 비교하고, 그 중에서 신호의 크기가 제일 큰 단위 안테나를 선택하여 그 해당 단위 안테나가 지향하는 방향으로 태그의 방향성을 결정하며, 이와 같은 방식으로 적어도 3개의 리더에 의해 결정된 방향들이 상호 겹치는 영역 내에 신호원이 존재하는 것으로 판단하는, 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는 TDOA 방식을 이용하여 태그의 위치를 2차적으로 추적함에 있어서, 상기 태그로부터의 송출 신호가 각 리더에 도착한 시간들(t1,t2,t3,..,tn)의 차이와 전파속도를 이용하여 각 리더와 신호원이 존재할 수 있는 영역 간의 거리(각 리더로부터 신호원 존재 가능 영역까지의 반경)(d1,d2,d3 ,..,dn)를 계산하고, 상기 계산된 복수의 거리(반경) 중에서 적어도 3개의 반경 곡선이 교차하는 지점을 태그의 위치로 판단하는, 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템. - 태그, 복수의 리더, 복수의 지향성 안테나 및 제어부를 구비하는 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 시스템을 기반으로 한 실시간 위치추적 방법으로서,
a) 상기 복수의 리더에 각각 설치된 복수의 지향성 안테나를 통해 상기 태그로부터 송출되는 정보를 수신하는 단계;
b) 상기 복수의 지향성 안테나를 통해 입사된 신호의 세기를 이용하여 상기 복수의 리더에 의해 상기 태그의 방향성을 1차적으로 추적하는 한편 상기 태그에 관한 정보와, 신호 세기 정보 및 리더 자신의 정보를 상기 제어부로 전송하는 단계;
c) 상기 리더로부터 전송된 태그에 관한 정보를 상기 제어부에 의해 수신하여 분석하고, 분석 결과를 바탕으로 태그의 위치를 계산 및 2차 추적하는 단계; 및
d) 상기 리더에 의한 1차 추적 결과와 상기 제어부에 의한 2차 추적 결과를 바탕으로 상기 제어부에 의해 최종 추적 결과를 채택하는 단계를 포함하는 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 방법. - 제6항에 있어서,
상기 단계 d)는,
d-1) 상기 제어부에 의해 상기 2차 추적 결과가 상기 1차 추적 결과의 범위 안에 있는지 판별하는 단계;
d-2) 상기 판별에서, 상기 2차 추적 결과가 상기 1차 추적 결과의 범위 안에 없으면, 위치 추적을 실패로 처리하고 재추적을 실행하는 단계; 및
d-3) 상기 판별에서, 상기 2차 추적 결과가 상기 1차 추적 결과의 범위 안에 있으면, 2차 추적 결과를 최종 위치 추적 결과로서 채택하는 단계를 포함하는 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 방법. - 제6항에 있어서,
상기 단계 b)에서 상기 복수의 리더에 의해 상기 태그의 방향성을 1차적으로 추적함에 있어서, 상기 복수의 리더는 각각 자신에게 설치된 안테나 어레이의 복수의 단위 안테나를 미리 설정된 시간 간격으로 스위칭하면서, 각 단위 안테나에 의해 수신되는 신호의 크기를 서로 비교하고, 그 중에서 신호의 크기가 제일 큰 단위 안테나를 선택하여 그 해당 단위 안테나가 지향하는 방향으로 태그의 방향성을 결정하며, 이와 같은 방식으로 적어도 3개의 리더에 의해 결정된 방향들이 상호 겹치는 영역 내에 신호원이 존재하는 것으로 판단하는 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 방법. - 제6항에 있어서,
상기 단계 c)에서 상기 제어부에 의한 태그의 위치 계산 및 2차 추적은, 상기 태그로부터의 송출 신호가 각 리더에 도착한 시간들(t1,t2,t3,..,tn)의 차이와 전파속도를 이용하여 각 리더와 신호원이 존재할 수 있는 영역 간의 거리(각 리더로부터 신호원 존재 가능 영역까지의 반경)(d1,d2,d3 ,..,dn)를 계산하고, 상기 계산된 복수의 거리(반경) 중에서 적어도 3개의 반경 곡선이 교차하는 지점을 태그의 위치로 판단하는 지향성 안테나를 이용한 실시간 위치추적 방법.
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